RU2758850C1 - Device for cleaning flue gases from water vapor - Google Patents

Device for cleaning flue gases from water vapor Download PDF

Info

Publication number
RU2758850C1
RU2758850C1 RU2020135404A RU2020135404A RU2758850C1 RU 2758850 C1 RU2758850 C1 RU 2758850C1 RU 2020135404 A RU2020135404 A RU 2020135404A RU 2020135404 A RU2020135404 A RU 2020135404A RU 2758850 C1 RU2758850 C1 RU 2758850C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outlet
flue gases
dome
water vapor
gas
Prior art date
Application number
RU2020135404A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Ильич Попов
Сергей Евгеньевич Щеклеин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2020135404A priority Critical patent/RU2758850C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758850C1 publication Critical patent/RU2758850C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/60Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of power engineering and is intended for cleaning flue and condensate emissions in factory pipes, pipes of nuclear power plants (NPP) and thermal power plants (TPP). The device for cleaning flue gases from water vapor is characterized by the fact that a dome is installed at the outlet mouth of the chimney, open to the outlet of the purified gas from above, and contains a ring of air nozzles located in it in the direction of gas movement along the circumference of the pipe, a gas temperature sensor, grooves for distillate runoff at two levels with a displacement of levels relative to each other and at an angle to the horizon. It also contains a perforated package of pipes, on which a multi-layer drip grid and a “dew point” sensor determining gas humidity are placed. Outside the chimney there is a control panel, a compressor, the outlet of which is connected to the inlet of the Ranque tube, the “hot” outlet of which is connected to the ring of air nozzles through an adjustable valve and a pipeline, the “cold” outlet of the tube through another control valve and another pipeline is connected to a package of perforated tubes. The sensors, valves, compressor and the Ranque tube are connected to the control panel of the device. The air nozzles are made with external air ejection and are located with outlet openings in the direction of gas movement, and an additional fan with a drive mechanism connected to the device control panel is installed in the lower part of the dome.
EFFECT: aggregation of all units for the task of separating water vapor from flue gases in one dome housing provides autonomous operation and installation of the dome for already operating factory pipes, NPP and TPP pipes without redesigning the technology of their use.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для очистки дымовых газов от водяных паров заводских труб, труб АЭС и ТЭЦ.The invention relates to the field of energy and is intended for cleaning flue gases from water vapor from factory pipes, pipes of nuclear power plants and thermal power plants.

Известны устройства аналогичного назначения, например «Способ и устройство для очистки дымовых газов, утилизации их тепла и улавливание компонентов» автора Ежова В. С. по патенту РФ №2186612, МПК B01D 53/60 [1].Known devices for a similar purpose, for example "Method and device for cleaning flue gases, utilizing their heat and capturing components" by VS Yezhov according to RF patent No. 2186612, IPC B01D 53/60 [1].

Это устройство содержит зону обработки в газоходе с размещенными в ней теплообменной и абсорбционной секциями, переточную камеру, распределитель жидкости, порог, подъемную трубу эрлифта и поддон с гидрозатвором.This device contains a treatment zone in a gas duct with heat exchange and absorption sections located in it, an overflow chamber, a liquid distributor, a threshold, an airlift riser pipe and a sump with a water seal.

Недостатком данного устройства является его значительная сложность, требующая большой реконструкции для внедрения на действующем предприятии. Кроме того, комплекс оборудования этого устройства размещается до дымососа, т.е. до подачи очищенных дымовых газов в трубы АЭС или ТЭЦ, что потребует остановки производства при его монтаже.The disadvantage of this device is its significant complexity, requiring a large reconstruction for implementation at an operating enterprise. In addition, the equipment complex of this device is located upstream of the smoke exhauster, i.e. before the supply of purified flue gases to the pipes of a nuclear power plant or a thermal power plant, which will require stopping production during its installation.

Известен также «Способ утилизации тепла и осушения дымовых газов и устройство для его осуществления» авторов Князькина Г.Ю., Князькиной Т.Г., Волкова Д.Ю., Щеблыкина А.В. по патенту РФ №2561812, МПК F22B 1/18 [2].There is also known "A method for utilizing heat and drying flue gases and a device for its implementation" by the authors Knyazkina G.Yu., Knyazkina TG, Volkova D.Yu., Shcheblykina A.V. according to RF patent No. 2561812, IPC F22B 1/18 [2].

Данная установка для утилизации тепла и осушения дымовых газов содержит теплообменники, напорный вентилятор, газоходы, щелевой эжектор, трубопроводы, насос, причем поток дымовых газов после теплообменников разделяется на два потока: большой и малый, причем на малом потоке установлен напорный вентилятор, после прохождения которого малый поток поступает в сопло щелевого эжектора, где потоки смешиваются.This installation for heat recovery and dehumidification of flue gases contains heat exchangers, a pressure fan, gas ducts, a slot ejector, pipelines, a pump, and the flue gas flow after the heat exchangers is divided into two flows: large and small, and a pressure fan is installed on a small flow, after passing through a small flow enters the slotted ejector nozzle, where the flows are mixed.

Недостатком данного устройства является также его значительная сложность, требующая большой реконструкции действующего производства, поскольку оно устанавливается путем врезки в существующий газоход до подачи очищенных дымовых газов в трубу АЭС или ТЭЦ.The disadvantage of this device is also its significant complexity, requiring a large reconstruction of the existing production, since it is installed by inserting it into the existing gas duct before the purified flue gases are fed into the pipe of a nuclear power plant or thermal power plant.

Известно также устройство для конденсации водяных паров непосредственно в дымоходной трубе, например, «Устройство для очистки дымовых газов» авторов Цветкова П. Н. и Щепалова С.Л. по авторскому свидетельству СССР №245265, МПК F23J, кл. 24g, 6/20 [3].It is also known a device for condensation of water vapor directly in the chimney, for example, "Device for cleaning flue gases" by the authors PN Tsvetkov and SL Schepalov. according to the author's certificate of the USSR No. 245265, IPC F23J, class. 24g, 6/20 [3].

Устройство содержит установленные в дымоходе по вертикали одна над другой конусообразные вставки с размещенными в них патрубками с соплами, в которые подается по ходу газов холодный воздух и пар между вставками.The device contains cone-shaped inserts installed in the chimney vertically one above the other with nozzles placed in them, into which cold air and steam between the inserts are supplied along the gas path.

Основной недостаток данного устройства в том, что конденсат будет стекать по стенкам трубы, что приводит в течение времени к ее разрушению. Кроме того, для эффективного осаждения водяных паров потребуется большое количество конусообразных вставок, которые сложно разместить в дымовой трубе АЭС или ТЭЦ,The main disadvantage of this device is that condensate will drain along the walls of the pipe, which leads to its destruction over time. In addition, for effective deposition of water vapor, a large number of cone-shaped inserts will be required, which are difficult to place in the chimney of a nuclear power plant or thermal power plant,

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является «Система для очистки дымовых газов» авторов Селянина И.Ф., Сенкус В.В., Феоктистова и др. по патенту РФ №2462292, МПК B01 D47/00 [4].The closest analogue of the present invention is the "System for cleaning flue gases" by the authors of Selyanin I.F., Senkus V.V., Feoktistova and others under the patent of the Russian Federation No. 2462292, IPC B01 D47 / 00 [4].

Данная система содержит каскадный модуль конусных колец, форсунки для воды, трубопроводы, насос и отстойник для очистки воды с нейтрализатором.This system contains a cascade cone ring module, water nozzles, pipelines, a pump and a water treatment sump with a neutralizer.

Работа системы происходит следующим образом. Дымовые газы, поднимающиеся по трубе, проходят через щели между конусами каскада полых конусных колец и попадают в аэрозоль тонко диспергированной воды, создаваемой форсунками. Аэрозоль из дымовых газов с примесями выпадает моросью на поверхность конусных колец, скатывается в кольцевой желоб и по отводящему каналу подается в систему очистки воды.The system works as follows. Flue gases rising through the pipe pass through the slots between the cones of the cascade of hollow conical rings and enter the aerosol of finely dispersed water generated by the nozzles. Aerosol from flue gases with impurities falls as a drizzle on the surface of the conical rings, rolls into an annular chute and is fed through the outlet channel to the water purification system.

Недостаток этой системы в том, что используется сама выходная труба, внутри которой размещается протяженный каскадный модуль конусных колец и другое оборудование, требующее вмешательство в существующую конструкцию трубы АЭС или ТЭЦ.The disadvantage of this system is that the outlet pipe itself is used, inside which is placed an extended cascade module of conical rings and other equipment that requires intervention in the existing pipe structure of a nuclear power plant or thermal power plant.

Кроме того, поскольку очистка дымовых газов производится диспергированной до аэрозолей воды, следует ожидать значительных выбросов воды в паровой фазе и в фазе аэрозолей в уходящих дымовых очищенных газах.In addition, since the cleaning of flue gases is carried out with water dispersed to aerosols, one should expect significant emissions of water in the vapor phase and in the aerosol phase in the outgoing cleaned flue gases.

Задачей предлагаемого изобретения является создание автономного «Устройства для очистки дымовых газов от водяных паров», размещаемого на дымовых заводских трубах или трубах АЭС, ТЭЦ без реконструкции последних и без изменения технологии их использования.The objective of the present invention is to create an autonomous "Device for cleaning flue gases from water vapor", placed on the chimneys of the factory or pipes of nuclear power plants, thermal power plants without reconstruction of the latter and without changing the technology of their use.

Технической проблемой, которую решает настоящее изобретение, является оснащение существующих дымовых и вентиляционных (далее дымовых) труб техническими средствами, которые бы обеспечили максимальное выделение водяных паров из газов, приносящих значительный вред окружающей природе и населению.The technical problem that the present invention solves is equipping the existing chimney and ventilation (hereinafter chimneys) pipes with technical means that would ensure the maximum release of water vapor from gases that bring significant harm to the environment and the population.

Технический результат заключается в следующем:The technical result is as follows:

- устройство выполнено в виде автономного съемного купола, размещаемого на существующих дымовых заводских трубах или трубах АЭС, ТЭЦ;- the device is made in the form of an autonomous removable dome, placed on the existing factory chimneys or pipes of nuclear power plants, thermal power plants;

- использован эффект регулируемого охлаждения до «точки росы» выходного газа, проходящего через многослойную охлаждаемую каплесборную сетку;- used the effect of controlled cooling to the "dew point" of the outlet gas passing through a multi-layer cooled drip-collecting grid;

- охлаждение выходного дымового газа производится перемешиванием и сочетанием использования как горячего, так и холодного воздуха с использованием вихревых холодильников на основе эффекта трубки Ранка (далее: трубка Ранка);- the cooling of the exhaust flue gas is carried out by mixing and combining the use of both hot and cold air using vortex coolers based on the Ranque tube effect (hereinafter: Ranque tube);

- конденсат водяных паров, содержащий так же взвешанные частицы и другие растворимые вредные примеси, отводится за пределы дымовой трубы.- condensate of water vapor, containing also suspended particles and other soluble harmful impurities, is discharged outside the chimney.

Технический эффект достигается так же за счет того, что воздушные форсунки выполнены с эжекцией наружного воздуха, а в нижней части купола установлен дополнительный нагнетающий вентилятор.The technical effect is also achieved due to the fact that the air nozzles are made with external air ejection, and an additional blowing fan is installed in the lower part of the dome.

Технический результат достигается за счет того, что на входное устье дымовой трубы установлен купол, открытый для выхода очищенного газа сверху, и содержащий расположенные в нем по направлению движения газов кольцо воздушных форсунок по окружности трубы, датчик температуры газа, желоба для стока дистиллята на двух уровнях со смещением уровней относительно друг друга и под углом к горизонту, перфорированный пакет трубок, на котором размещена каплесборная многослойная сетка и датчик «точки росы»-влажности газа, а вне дымовой трубы расположены пульт управления, компрессор, выход которого подключен к входу трубки Ранка, «горячий» выход которой через регулируемый вентиль и трубопровод соединен с кольцом воздушных форсунок, «холодный» выход трубки через другой регулирующий вентиль и другой трубопровод соединен с пакетом перфорированных трубок, причем датчики, вентили, компрессор и трубка Ранка подключены к пульту управления устройством.The technical result is achieved due to the fact that a dome is installed at the inlet mouth of the chimney, which is open for the outlet of the purified gas from above, and contains a ring of air nozzles located in it in the direction of gas movement around the circumference of the pipe, a gas temperature sensor, troughs for distillate drain on two levels with a shift of levels relative to each other and at an angle to the horizon, a perforated tube package, on which a drip-collecting multi-layer mesh and a “dew point” sensor for gas humidity are located, and outside the chimney there are a control panel, a compressor, the output of which is connected to the inlet of the Ranque tube, The “hot” outlet of which is connected to the ring of air nozzles through a control valve and a pipeline, the “cold” outlet of the tube through another control valve and another pipeline is connected to a package of perforated tubes, and sensors, valves, a compressor and a Ranque tube are connected to the control panel of the device.

Технический эффект достигается так же за счет того, что воздушные форсунки выполнены с эжекцией наружного воздуха и расположены выходными отверстиями по направлению движения газов, а в нижней части купола установлен дополнительный вентилятор с приводным механизмом, подключенный к пульту управления устройством.The technical effect is also achieved due to the fact that the air nozzles are made with ejection of outside air and are located with outlets in the direction of gas movement, and an additional fan with a drive mechanism is installed in the lower part of the dome, connected to the control panel of the device.

На чертежах: фиг. 1 показан в разрезе общий вид «Устройства для очистки дымовых газов от водяных паров», на фиг. 2 - взаимное пространственное расположение желобов на двух уровнях со смещением уровней относительно друг друга, на фиг. 3 - выполнение воздушной форсунки для эжекции наружного воздуха в составе кольца форсунок по окружности устья дымовой трубы. Движение дымовых газов показано на чертеже длинными стрелками, а перемещение конденсата - короткими стрелками и в виде капель воды.In the drawings: FIG. 1 shows a sectional general view of "Devices for cleaning flue gases from water vapor", FIG. 2 - the relative spatial arrangement of the troughs at two levels with the offset of the levels relative to each other, FIG. 3 - execution of an air nozzle for ejection of outside air as part of a ring of nozzles along the circumference of the chimney mouth. The movement of flue gases is shown in the drawing with long arrows, and the movement of condensate is shown with short arrows and in the form of water droplets.

На дымовой трубе 1 АЭС или ТЭЦ установлен купол 2, в котором размещены снизу в верх по направлению движения дымовых газов кольцо 3 воздушных форсунок по окружности устья дымовой трубы, желоба 4 в виде лотков для стока дистиллята на двух уровнях со смещением уровней относительно друг друга и под углом к горизонту, горизонтальный пакет 5 перфорированных трубок, на котором размещена многослойная каплесборная сетка 6, а отдельно вне дымовой трубы расположен компрессор 7, выход с которого подключен к входу трубки 8 Ранка, «горячий» (на чертеже: гор.) выход которой через регулируемый вентиль 9 и трубопровод 10 соединен с кольцом воздушных форсунок, «холодный» (на чертеже: хол.) выход трубки через другой регулируемый вентиль 11 и другой трубопровод 12 подключен к пакету перфорированных трубок купола. К трубопроводам подключены дополнительные обратные клапана 13 и 14 для подачи атмосферного воздуха. Купол в своей верхней части имеет окно 15 для выхода очищенных газов и датчик 16 «точки росы» (влажности) газов, а в его нижней зоне между кольцом форсунок и желобами расположен датчик 17 температуры и дополнительный нагнетающий вентилятор 18 с своим приводным механизмом.A dome 2 is installed on the chimney 1 of an NPP or CHPP, in which a ring 3 of air nozzles around the circumference of the chimney mouth, a chute 4 in the form of trays for distillate drainage on two levels with displacement of levels relative to each other and at an angle to the horizon, a horizontal package of 5 perforated tubes, on which a multilayer drip mesh 6 is located, and separately outside the chimney there is a compressor 7, the outlet from which is connected to the inlet of the Ranque tube 8, the “hot” (in the drawing: horizontal) outlet of which through an adjustable valve 9 and a pipeline 10 is connected to the ring of air nozzles, the "cold" (in the drawing: cold) tube outlet through another adjustable valve 11 and another pipeline 12 is connected to the package of perforated tubes of the dome. Additional check valves 13 and 14 are connected to the pipelines to supply atmospheric air. The dome in its upper part has a window 15 for the outlet of cleaned gases and a dew point (humidity) sensor 16 of gases, and in its lower zone between the nozzle ring and the grooves there is a temperature sensor 17 and an additional blowing fan 18 with its own drive mechanism.

Управление устройством осуществляется оператором визуально по показаниям датчиков с пульта 19 управления или автоматически с применением запрограммированного контроллера (не показан на чертеже).The device is controlled by the operator visually according to the readings of the sensors from the control panel 19 or automatically using a programmed controller (not shown in the drawing).

Слив конденсата из купола производится через выпускное отверстие 20 по отдельной трубе.The condensate is drained from the dome through the outlet 20 through a separate pipe.

«Устройство для очистки дымовых газов от водяных паров» работает следующим образом. В зависимости от типа котлов и котлоагрегатов температура на выходе их дымовых труб находится в диапазоне 130…250 градусов Цельсия. Оператор с пульта 19 управления включает компрессор 7, с выхода которого воздух высокого давления подается на вход трубки 8 Ранка. С «горячего» выхода трубки 8 через вентиль 9 и трубопровод 10 воздух с заданной высокой температурой под давлением поступает на форсунки 3, расположенные по окружности устья трубы 1, а с «холодного» выхода трубки 8 через вентиль 11 и трубопровод 12 подается на пакет 5 перфорированных трубок в верхней части купола. Холодный воздух, выходящий из трубок пакета 5, интенсивно охлаждает многослойную каплесборную сетку 6."Device for cleaning flue gases from water vapor" works as follows. Depending on the type of boilers and boiler units, the temperature at the outlet of their chimneys is in the range of 130 ... 250 degrees Celsius. The operator from the control panel 19 turns on the compressor 7, from the outlet of which high-pressure air is supplied to the inlet of the Ranque tube 8. From the "hot" outlet of tube 8 through valve 9 and pipeline 10, air with a predetermined high temperature under pressure enters nozzles 3 located around the mouth of pipe 1, and from the "cold" outlet of tube 8 through valve 11 and pipeline 12 is supplied to package 5 perforated tubes at the top of the dome. Cold air coming out of the tubes of the package 5 intensively cools the multi-layer drip mesh 6.

Вихревые термогенераторы, разработанные на основе эффекта Ранка, имеют различные диапазоны температур на их «горячем» и «холодном» выходах, например, на сайте [5] фирмы EXAIR [электронный ресурс] www.airflou-expert.ru представлены вихревые трубки VORTEX TUBES, обеспечивающие выходные температуры от - 46 до +127 градусов Цельсия с расходом воздуха от 28 до 4248 литров в минуту. Температуры выходящих потоков вихревой трубки зависят от давления на их входе и от соотношения горячей и холодной фракций. Это позволяет подобрать необходимые параметры температур для предлагаемого устройства.Vortex thermogenerators, developed on the basis of the Ranque effect, have different temperature ranges at their "hot" and "cold" outputs, for example, on the website [5] of the EXAIR company [electronic resource] www.airflou-expert.ru there are vortex tubes VORTEX TUBES, providing output temperatures from - 46 to +127 degrees Celsius with an air flow rate from 28 to 4248 liters per minute. The temperatures of the outgoing streams of the vortex tube depend on the pressure at their inlet and on the ratio of hot and cold fractions. This allows you to select the required temperature parameters for the proposed device.

Назначение форсунок 3 снизить температуру выходящих из трубы 1 дымовых газов, но не ниже 100 градусов Цельсия, чтобы не допустить стекания конденсата во внутрь трубы 1. Если температура воздуха с «горячего» выхода трубки 8 Ранка ниже температуры дымовых газов, то будет происходить их частичное охлаждение. Форсунки 3 (фиг. 3), получающие под давлением горячий воздух с трубопровода 10, эжектируют (подсасывают) атмосферный воздух, что дополнительно охлаждает выходящий из форсунок 3 воздух, который перемешивается с дымовыми газами. Кроме того, вентилем 9 регулируют объем подаваемого «горячего» воздуха, а через обратный запорный клапан 13 представляется подмешивать к нему атмосферный воздух.The purpose of the nozzles 3 is to reduce the temperature of the flue gases leaving the pipe 1, but not lower than 100 degrees Celsius in order to prevent condensate from flowing into the inside of the pipe 1. If the air temperature from the "hot" outlet of the Ranque pipe 8 is lower than the temperature of the flue gases, then their partial cooling. The nozzles 3 (Fig. 3) receiving hot air from the pipeline 10 under pressure, eject (suck in) atmospheric air, which additionally cools the air leaving the nozzles 3, which is mixed with the flue gases. In addition, the valve 9 regulates the volume of the supplied "hot" air, and through the check valve 13 is supposed to mix atmospheric air to it.

Выходы форсунок 3 должны быть направлены вверх для поддержания давления в куполе 2 и для перемешивания подаваемого воздуха с дымовыми газами трубы 1.The outlets of the nozzles 3 must be directed upward to maintain the pressure in the dome 2 and to mix the supplied air with the flue gases of the pipe 1.

Далее, частично охлажденная смесь газа поднимается в куполе 1 вверх, проходит между рядами желобов 4, между перфорированных трубок пакета 5 и омывает многослойную каплесборную сетку 6.Further, the partially cooled gas mixture rises up in the dome 1, passes between the rows of troughs 4, between the perforated tubes of the package 5 and washes the multilayer drip-collecting mesh 6.

Холодный воздух, поступивший с «холодного» выхода трубки 8 Ранка через вентиль 11 и трубопровод 12 подается в трубки пакета 5, выходя из отверстий которого воздух охлаждает до «точки росы» каплесборную сетку 6, на которой происходит конденсация водяных паров. Капли и струйки конденсата с каплесборной сетки 6 падают на желоба 4, скатываются по ним, накапливаются в донной части купола 2 и удаляются через его выпускное отверстие 20 по дополнительной трубе. Вместе с конденсатом удаляются взвешенные в газе частицы и другие вредные примеси, содержащие в дымовых газах.Cold air supplied from the "cold" outlet of the Ranque tube 8 through the valve 11 and the pipeline 12 is fed into the tubes of the package 5, leaving the holes of which the air cools to the "dew point" the drip grid 6, on which condensation of water vapor occurs. Drops and trickles of condensate from the drip mesh 6 fall on the troughs 4, roll down them, accumulate in the bottom of the dome 2 and are removed through its outlet 20 through an additional pipe. Particles suspended in the gas and other harmful impurities contained in the flue gases are removed along with the condensate.

Объем и температуру подаваемого на каплесборную сетку 6 холодного воздуха определяют по показаниям датчика 16 влажности - «точки росы» выходящих газов. При необходимости может быть подмешан через обратный запорный клапан 14 атмосферный воздух с использованием компрессора 7. Очищенные от водяных паров дымовые газы выходят через окно 15 наружу.The volume and temperature of cold air supplied to the drip grid 6 is determined by the readings of the humidity sensor 16 - the "dew point" of the outgoing gases. If necessary, atmospheric air can be mixed through the check valve 14 using the compressor 7. The flue gases cleaned from water vapor go out through the window 15 to the outside.

При конденсации каждый грамм водяного пара выделяет около 0,5 Ккал. теплоты, что должно учитываться при работе дымовой трубы в зимних условиях. Наружные стенки купола 2 должны теплоизолироваться, а конденсат с выпускного отверстия 20 удаляться также по теплоизолированной трубе.Upon condensation, each gram of water vapor releases about 0.5 Kcal. heat, which should be taken into account when operating the chimney in winter conditions. The outer walls of the dome 2 must be thermally insulated, and the condensate from the outlet 20 must also be removed through a thermally insulated pipe.

При больших объемах дымовых газов, выходящих из дымовой трубы 1, потребуется установка каплесборной сетки 6 в несколько слоев, чтобы обеспечить на них температуру «точки росы», что снизит естественное движение дымовых газов в куполе 2. В связи с этим может потребоваться установка дополнительного нагнетающего вентилятора 18, включаемого с пульта 19 управления устройством.With large volumes of flue gases coming out of the chimney 1, it will be necessary to install a drip mesh 6 in several layers in order to provide them with a dew point temperature, which will reduce the natural movement of flue gases in the dome 2. In this regard, it may be necessary to install an additional injection fan 18, included from the remote control 19 of the device.

В качестве каплесборной сетки 6 может быть использован «Ультрасет ЗАО Даль» [электронный ресурс]: www.daly.ru/katalog/ [6], а в качестве датчика 16 - универсальные датчики «точки росы» [электронный ресурс]: www.ismerkon.ru/catalog/vlozhost/datchiki-tochki-rosy. Htm [7].As a drip mesh 6 can be used "Ultraset ZAO Dal" [electronic resource]: www.daly.ru/katalog/ [6], and as sensor 16 - universal sensors "dew point" [electronic resource]: www.ismerkon .ru / catalog / vlozhost / datchiki-tochki-rosy. Htm [7].

Использование под давлением горячего и холодного воздуха необходимых параметров с вихревых генераторов, использующих эффект трубки Ранка, для поэтапного охлаждения и перемешивания его с дымовыми газами и создание условий для получения «точки росы» в верхней части купола позволяет создать устройство, эффективно очищающее дымовые газы от водяных паров.The use under pressure of hot and cold air of the necessary parameters from vortex generators using the Ranque tube effect for gradual cooling and mixing it with flue gases and creating conditions for obtaining a "dew point" in the upper part of the dome allows you to create a device that effectively cleans flue gases from water vapors.

Необходимость избавляться от водяных паров поясняется фактом, что каждая тонна пара, выброшенная в атмосферу, эквивалентна по «парниковому эффекту» 360 кг углекислого газа. Например, в 2015 году все АЭС РФ выбросили в атмосферу 730 млн. т водяного пара, что эквивалентно 260 млн. т углекислого газа [8]: [электронный ресурс] www. proatom.ru.The need to get rid of water vapor is explained by the fact that each ton of steam released into the atmosphere is equivalent in terms of the "greenhouse effect" to 360 kg of carbon dioxide. For example, in 2015, all Russian NPPs emitted 730 million tons of water vapor into the atmosphere, which is equivalent to 260 million tons of carbon dioxide [8]: [electronic resource] www. proatom.ru.

Проблема очистки от дымовых газов изложена также в перечисленных следующих источниках [9, 10, 11, 12, 13].The problem of cleaning from flue gases is also described in the following sources listed [9, 10, 11, 12, 13].

Агрегатирование всех узлов для выполнения задачи выделения водяных паров из дымовых газов в одном корпусе купола, позволяет обеспечивать автономную работу и установку купола для уже работающих заводских труб, труб АЭС и ТЭЦ без переработки технологии их использования.The aggregation of all units to accomplish the task of separating water vapor from flue gases in one dome housing allows for autonomous operation and installation of the dome for already operating factory pipes, pipes of nuclear power plants and thermal power plants without processing the technology of their use.

Для массового внедрения предложенного устройства целесообразно разработать конструкторскую документацию для нескольких типоразмеров куполов применительно к разным типам дымовых и вентиляционных труб, выбрасывающих в атмосферу значительные объемы водяных паров.For the mass implementation of the proposed device, it is advisable to develop design documentation for several standard sizes of domes in relation to different types of chimneys and ventilation pipes that emit significant volumes of water vapor into the atmosphere.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Ежов В.С. Способ и устройство для очистки дымовых газов, утилизации их тепла и улавливание компонентов. Патент РФ №2186612, МПК B01D 53/60.1. Ezhov V.S. Method and device for cleaning flue gases, utilizing their heat and capturing components. RF patent No. 2186612, IPC B01D 53/60.

2. Князькин Г.Ю., Князькина Т.Г., Волков Д.Ю., Щеблыкин А.В. Способ утилизации тепла и осушения дымовых газов и устройство для его осуществления. Патент РФ №2561812, МПК F22B 1/18.2. Knyazkin G.Yu., Knyazkina T.G., Volkov D.Yu., Scheblykin A.V. A method of heat recovery and dehumidification of flue gases and a device for its implementation. RF patent No. 2561812, IPC F22B 1/18.

3. Цветков П.Н., Щепалов С.Л. Устройство для очистки дымовых газов. Патент РФ №245265, МПК F23j, кл. 24g 6/20.3. Tsvetkov P.N., Schepalov S.L. Flue gas cleaning device. RF patent No. 245265, IPC F23j, class. 24g 6/20.

4. Селянин И.Ф., Сенкус В.В., Феоктистов А.В. и др. Система для очистки дымовых газов. Патент РФ №2462292, МПК B01D47/00.4. Selyanin I.F., Senkus V.V., Feoktistov A.V. and other system for cleaning flue gases. RF patent No. 2462292, IPC B01D47 / 00.

5. Модельный ряд вихревых трубок VORTEX TUBES [электронный ресурс] www. airflou-expert.ru/contacts/. E-mail: lead@spray-expert.ru5. Model range of vortex tubes VORTEX TUBES [electronic resource] www. airflou-expert.ru/contacts/. E-mail: lead@spray-expert.ru

6. Многослойная каплесборная сетка «Ультрасет ЗАО Даль» [электронный ресурс]: www.daly.ru/katalog/.6. Multilayer drip mesh "Ultraset ZAO Dal" [electronic resource]: www.daly.ru/katalog/.

7. Универсальные датчики «точки росы». [Электронный ресурс]: www.ismerkon.ru/catalog/vlozhnost/datchiki-tochki-rosy/htm.7. Universal sensors "dew point". [Electronic resource]: www.ismerkon.ru/catalog/vlozhnost/datchiki-tochki-rosy/htm.

8. Информационное агенство PRoАтом [электронный ресурс] www.proatov.ru.8. Information agency PRoAtom [electronic resource] www.proatov.ru.

9. Беспалов В.И., Беспалов В.В. Способ глубокой утилизации тепла дымовых газов. Патент РФ №2606296, МПК F24H 8/00, F 22B 1/18, F24H 3/06.9. Bespalov V.I., Bespalov V.V. Method for deep utilization of flue gas heat. RF patent No. 2606296, IPC F24H 8/00, F 22B 1/18, F24H 3/06.

10. FR 2162630 A1, 24. 08. 1973.10. FR 2162630 A1, 24.08.1973.

11. DE 3526381 A1, 17. 04. 1986.11. DE 3526381 A1, 17.04.1986.

12. EP 0432074 A1, 12. 06. 1991.12. EP 0432074 A1, 12.06.1991.

13. GB 1583808 A1, 04. 02. 1981.13. GB 1583808 A1, 04.02.1981.

Claims (3)

1. Устройство для очистки дымовых газов от водяных паров, характеризующееся тем, что на выходное устье дымовой трубы установлен купол, открытый для выхода очищенного газа сверху и содержащий расположенные в нем по направлению движения газов кольцо воздушных форсунок по окружности трубы, датчик температуры газа, желоба для стока дистиллята на двух уровнях со смещением уровней относительно друг друга и под углом к горизонту, перфорированный пакет трубок, на котором размещена каплесборная многослойная сетка и датчик «точки росы» - влажности газа, а вне дымовой трубы расположены пульт управления, компрессор, выход которого подключен к входу трубки Ранка, «горячий» выход которой через регулируемый вентиль и трубопровод соединен с кольцом воздушных форсунок, «холодный» выход трубки через другой регулирующий вентиль и другой трубопровод соединен с пакетом перфорированных трубок, причем датчики, вентили, компрессор и трубка Ранка подключены к пульту управления устройством.1. A device for cleaning flue gases from water vapor, characterized in that a dome is installed at the outlet of the chimney, which is open for the outlet of the cleaned gas from above and contains a ring of air nozzles located in it in the direction of gas movement along the circumference of the pipe, a gas temperature sensor, a trough for distillate drain on two levels with level displacement relative to each other and at an angle to the horizon, a perforated tube package with a multi-layer drip mesh and a “dew point” sensor - gas moisture, and outside the chimney there are a control panel, a compressor, the output of which connected to the inlet of the Ranque tube, the "hot" outlet of which is through an adjustable valve and the pipeline is connected to the ring of air nozzles, the "cold" outlet of the tube through another control valve and another pipeline is connected to a package of perforated tubes, and the sensors, valves, the compressor and the Ranque tube are connected to the device control panel. 2. Устройство для очистки дымовых газов от водяных паров по п. 1, характеризующееся тем, что воздушные форсунки выполнены с эжекцией наружного воздуха и расположены выходными отверстиями по направлению движения газов.2. A device for cleaning flue gases from water vapor according to claim 1, characterized in that the air nozzles are made with ejection of outside air and are located with outlet openings in the direction of gas movement. 3. Устройство для очистки дымовых газов от водяных паров по п. 1, характеризующееся тем, что в нижней части купола установлен дополнительный вентилятор с приводным механизмом, подключенным к пульту управления устройством.3. A device for cleaning flue gases from water vapor according to claim 1, characterized in that an additional fan with a drive mechanism connected to the control panel of the device is installed in the lower part of the dome.
RU2020135404A 2020-10-28 2020-10-28 Device for cleaning flue gases from water vapor RU2758850C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135404A RU2758850C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Device for cleaning flue gases from water vapor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135404A RU2758850C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Device for cleaning flue gases from water vapor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758850C1 true RU2758850C1 (en) 2021-11-02

Family

ID=78466657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135404A RU2758850C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Device for cleaning flue gases from water vapor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758850C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805747C1 (en) * 2023-07-13 2023-10-23 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Method for producing low-carbon hydrogen from ammonia by cracking ammonia ammonia cracking industry-3000 and plant for its implementation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU245265A1 (en) * П. Н. Цветков , С. Л. Щепалов DEVICE FOR CLEANING OF SMOKE GASES
GB1583808A (en) * 1976-12-20 1981-02-04 Electric Power Res Inst Convective heat transfer steam boiler for fuels of low energy and ash content
EP0432074B1 (en) * 1989-12-08 1997-03-26 Societe Dite: Sogea Process and apparatus for reducing the content of acid gas pollutants in waste gases from an incineration device
RU2186612C1 (en) * 2000-12-13 2002-08-10 Курский государственный технический университет Method and device for cleaning flue gases and recovery of their heat and entrapped components
RU2462292C2 (en) * 2010-07-20 2012-09-27 Иван Филиппович Селянин Flue gas treatment system
RU2505342C2 (en) * 2012-02-02 2014-01-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Plant to clean harmful emissions to atmosphere
RU2561812C1 (en) * 2014-04-11 2015-09-10 Геннадий Юрьевич Князькин Method of heat recovery and smoke gas drying and device for its realisation
RU2606296C2 (en) * 2015-03-17 2017-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of flue gases deep heat recovery

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU245265A1 (en) * П. Н. Цветков , С. Л. Щепалов DEVICE FOR CLEANING OF SMOKE GASES
GB1583808A (en) * 1976-12-20 1981-02-04 Electric Power Res Inst Convective heat transfer steam boiler for fuels of low energy and ash content
EP0432074B1 (en) * 1989-12-08 1997-03-26 Societe Dite: Sogea Process and apparatus for reducing the content of acid gas pollutants in waste gases from an incineration device
RU2186612C1 (en) * 2000-12-13 2002-08-10 Курский государственный технический университет Method and device for cleaning flue gases and recovery of their heat and entrapped components
RU2462292C2 (en) * 2010-07-20 2012-09-27 Иван Филиппович Селянин Flue gas treatment system
RU2505342C2 (en) * 2012-02-02 2014-01-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Plant to clean harmful emissions to atmosphere
RU2561812C1 (en) * 2014-04-11 2015-09-10 Геннадий Юрьевич Князькин Method of heat recovery and smoke gas drying and device for its realisation
RU2606296C2 (en) * 2015-03-17 2017-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of flue gases deep heat recovery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805747C1 (en) * 2023-07-13 2023-10-23 Публичное акционерное общество "НОВАТЭК" Method for producing low-carbon hydrogen from ammonia by cracking ammonia ammonia cracking industry-3000 and plant for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101705835B1 (en) The exhaust gas-condensation water separation recovery system
US8968450B1 (en) Wet scrubber design
CN108626739B (en) Hot air and flue gas mixer for eliminating boiler chimney smoke plume by hot air blending
DK151456B (en) PROCEDURES FOR CLEANING OF GASES FROM INDUSTRIAL OVEN, INSIDE FROM WASTE COMBUSTION PLANT
RU2436011C1 (en) Flue gas heat utilisation device and method of its operation
CN110102139A (en) A method of it is taken off for boiler smoke multi-stage heat exchanger white
US4236443A (en) Chimney stack exhaust unit
US4936880A (en) Scrubber
RU2758850C1 (en) Device for cleaning flue gases from water vapor
US3224170A (en) Gas purification apparatus
US9566549B1 (en) Apparatus and method for cleaning gas streams from biomass combustion
CN107764037A (en) For the method and arrangement recycled in drying process to air
RU2390692C1 (en) Sanitary detachable device for heat generator of independent heat supply system
RU2773215C2 (en) Apparatus for removing water vapours and other impurities from flue gases
EP2644254A1 (en) Scrubber for cleaning a process gas and recovering heat
RU163460U1 (en) BOILER CONTOUR WATER HEATER CONTACT (KDVK)
SU1728593A1 (en) Device for utilizing heat and cleaning flue gases
RU2448761C1 (en) Trunk multiunit plant for cleaning and recovery of heat generator gas emissions
RU2559241C1 (en) Sanitary and utilisation attachment for heat generator of roof boiler house
RU74690U1 (en) DEVICE FOR COOLING AND CLEANING SMOKE GASES
EP3322952B1 (en) A heater for use in curing tobacco or for other similar processes
RU2431100C2 (en) Contact heat regenerator
RU2006739C1 (en) Heat recovery device
RU2745092C2 (en) Boiler for heating gas
RU2724780C1 (en) Device for wet cleaning of gases